close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент РФ 2335358

код для вставки
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
RU
(19)
(11)
2 335 358
(13)
C2
(51) МПК
B21B 1/46 (2006.01)
C21D 8/02 (2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
(21), (22) За вка: 2006136036/02, 03.03.2006
(30) Конвенционный приоритет:
05.03.2005 DE 102005010243.3
(73) Патентообладатель(и):
СМС ДЕМАГ АГ (DE)
(43) Дата публикации за вки: 10.05.2008
R U
(24) Дата начала отсчета срока действи патента:
03.03.2006
(72) Автор(ы):
КЕМПКЕН Йенс (DE),
РАЙФФЕРШАЙД Маркус (DE),
ГИРГЕНЗОН Альбрехт (DE)
(45) Опубликовано: 10.10.2008 Бюл. № 28
2 3 3 5 3 5 8
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: ЕР 1067203 А1, 10.01.2001. RU 2074900
C1, 10.03.1997. RU 2172652 C2, 27.08.2001. RU
2089307 C1, 10.09.1997. RU 2106212 C1,
28.10.1992. ЕР 0885974 А1, 23.12.1998. RU
2150347 C1, 10.06.2000.
2 3 3 5 3 5 8
R U
(86) За вка PCT:
EP 2006/001954 (03.03.2006)
C 2
C 2
(85) Дата перевода за вки PCT на национальную фазу:
11.10.2006
(87) Публикаци PCT:
WO 2006/094718 (14.09.2006)
Адрес дл переписки:
129010, Москва, ул. Б.Спасска , 25, стр.3,
ООО "Юридическа фирма Городисский и
Партнеры", пат.пов. Г.Б. Егоровой, рег.№ 513
(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТАЛИ ДЛЯ ЛЕГКИХ КОНСТРУКЦИЙ С ВЫСОКИМ СОДЕРЖАНИЕМ
МАРГАНЦА
(57) Реферат:
Изобретение относитс к производству стали с
высоким содержанием марганца. Дл получени непрерывной разливкой высокомарганцовистых
сталей, согласно изобретению сталь дл легких
конструкций, имеющую химический состав с 15-27%
марганца, 1-6% алюмини , 1-6% кремни , 0,8% или
менее углерода, и остаток железа и неизбежные
примеси, разливают в заготовку толщиной d ?120
мм на машине непрерывной разливки стали с
применением литейного порошка, затем дел т на
сл бы, при этом в литейный порошок введены
подход щее минералы, которые обеспечивают
снижение скорости восстановлени оксида SiO 2
алюминием, содержащимс в стали, и/или
снижение достигаемой концентрации Al2О3 путем
снижени в зкости шлака в кристаллизаторе,
непосредственно после окончани кристаллизации
и разделени непрерывной заготовки на сл бы
осуществл ют выравнивание температуры сл ба в
промежуточной
печи,
расположенной
в
технологической линии, сл б без промежуточного
охлаждени подвергают гор чей прокатке. 5 з.п. флы, 1 ил.
Страница: 1
RU
C 2
C 2
2 3 3 5 3 5 8
2 3 3 5 3 5 8
R U
R U
Страница: 2
RUSSIAN FEDERATION
RU
(19)
(11)
2 335 358
(13)
C2
(51) Int. Cl.
B21B 1/46 (2006.01)
C21D 8/02 (2006.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY,
PATENTS AND TRADEMARKS
(12)
ABSTRACT OF INVENTION
(21), (22) Application: 2006136036/02, 03.03.2006
(72) Inventor(s):
KEMPKEN Jens (DE),
RAJFFERShAJD Markus (DE),
GIRGENZON Al'brekht (DE)
(24) Effective date for property rights: 03.03.2006
(30) Priority:
05.03.2005 DE 102005010243.3
(43) Application published: 10.05.2008
(45) Date of publication: 10.10.2008 Bull. 28
2 3 3 5 3 5 8
(85) Commencement of national phase: 11.10.2006
(86) PCT application:
EP 2006/001954 (03.03.2006)
(87) PCT publication:
WO 2006/094718 (14.09.2006)
(54) METHOD OF STEEL MAKING FOR LIGHT CONSTRUCTIONS WITH HIGH MANGANESE
R U
2 3 3 5 3 5 8
CONTENT
(57) Abstract:
FIELD: technological processes.
SUBSTANCE: according the invention, the steel
for
light
constructions,
having
a
chemical
compound with 15-27% of manganese, 1-6% of
aluminum, 1-6% of silicon, 0.8% or less of
carbon, both the rest of iron and inevitable
admixtures ladle out in a preform by width d ?120 mm
on
the
continuous
casting
machine
with
application of a foundry compound. Then divide
into slabs, thus apply minerals in the foundry
compound which ensure lowering of restoration
speed of oxide SiO2 by the aluminum containing in
a steel, and/or lowering of reached density Al2O3 by
lowering of slag viscosity in a crystalliser.
Immediately after the end of crystallisation and
splitting
of
continuous
preform
into
slabs
perform alignment of temperature of a slab in the
intermediate furnace located in the production
line; a slab without intermediate cooling is
exposed to hot cogging.
EFFECT: obtaining of high-manganese steels
using continuous casting.
6 cl, 1 dwg
Страница: 3
C 2
C 2
Mail address:
129010, Moskva, ul. B.Spasskaja, 25, str.3,
OOO "Juridicheskaja firma Gorodisskij i
Partnery", pat.pov. G.B. Egorovoj, reg.№ 513
EN
R U
(73) Proprietor(s):
SMS DEMAG AG (DE)
RU 2 335 358 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Изобретение относитс к способу и устройству дл получени гор чекатаной полосы из
хорошо деформируемой при холодной прокатке, высокопрочной аустенитной стали дл легких конструкций с повышенным содержанием марганца (Mn), алюмини (Al) и кремни (Si), а также обладающей TWIP-эффектом (пластичность, вызванна двойникованием
кристаллической решетки), при этом сталь первоначально разливают на установке
непрерывной разливки в бесконечную заготовку, которую дел т на сл бы и затем
прокатывают до конечной толщины.
Аустенитные стали дл легкий конструкций, обладающие TWIP-эффектом и
примен емые дл изготовлени , например, корпусных элементов, корпусных элементов с
элементами жесткости, в том числе криогенных емкостей и трубопроводов, согласно
документу EP 0889144 B1 имеют следующий химический состав: 10-30% Mn, 1-6% Si, 1-8%
Al (при этом сумма Al+Si меньше или равна 12%), и остаток Fe.
В документе DE 19900199 A1 описана высокопрочна сталь дл легких конструкций,
содержаща : 7-30% Mn, 1-10% Al, 0,7-4% Si, ?10%Cr, ?10% Ni, ?3% Cu и ?0,5% С, а также
в качестве необ зательных легирующих элементов N, V, Nb, Ti, P, при этом сталь
обладает высокими механическими свойствами и высокой коррозионной стойкостью, а
также стойкостью к точечной коррозии под напр жением. Така сталь разливаетс методом
непрерывной разливки и затем подвергаетс гор чей прокатке или непосредственно
разливаетс в тонкую полосу конечных размеров.
Производство стали с высоким содержанием марганца благодар целому р ду причин
рассматриваетс в сегодн шнем уровне техники как сложное или невозможное.
Названными причинами вл ютс : сниженна прочность корочки при затвердевании
заготовки, вызываема сильной микросегрегацией марганца (опасность прорыва металла
при Mn>15%), высока прочность при низких температурах (перегрузка установок,
проблема возникновени трещин), взаимодействие алюмини , содержащегос в стали, с
литейным порошком (ограничение функции последнего), макросегрегаци , усвоение
водорода и/или кислорода при распылительном вод ном охлаждении, увеличенное
количество неметаллических включений, обогащение легирующими элементами кромки
полосы, а также окисление по границам зерен при повторном нагреве сл бов в
методических печах.
В публикации Spitzer и др. «Innovative Stahlprodukte - Herausforderung fьr die
Prozessentwicklung», Konfernz-Einzelbericht: Barbara 2001, стр.71-84, указано, что
стали с повышенным содержанием марганца вл ютс более сложными дл разливки. С
одной стороны, такие стали при высоких температурах после начала кристаллизации
имеют низкую прочность, так как марганец при высоком содержании обогащает остаточный,
незатвердевший расплав и снижает температуру плавлени в междендритных област х. За
счет этого возрастает склонность к прорыву металла, что согласно сегодн шнему уровню
техники делает невозможной непрерывную разливку стали с содержанием марганца 15% и
выше. С другой стороны, при низких температурах стали обладают очень высокой
прочностью, так что при изгибе заготовки возникает перегрузка оборудовани и
повышаетс опасность возникновени трещин. Далее при содержании алюмини несколько
процентов, как имеетс в указанных стал х, возникает снижение плотности стали,
взаимодействие с литейным порошком, что ухудшает его функционирование.
В другой публикации Gigacher и др. «Eigenschaften hochmanganhaltigen Stдhle unter
stranggiessдhnlichen Bedingungen» ВНМ 149 (2004) Heft 3, стр.112-117 резюмируетс , что
при разливке подобных легированных сталей дл получени TWIP-эффекта не вл етс предпочтительным использование литейного порошка.
Существующа проблема при разливке сталей с высоким содержанием алюмини (более 1%) объ сн етс взаимодействием алюмини , содержащегос в стали, с оксидными
компонентами литейного порошка. Вследствие восстановлени оксида кремни ,
содержащегос в шлаке при разливке, алюминием, содержащимс в стали, образуетс Al2O3, который ассимилируетс шлаком, за счет чего повышаетс основность шлака
(отношение СаО/SiO2). Следствием вл етс то, что в зкость и характеристики
Страница: 4
DE
RU 2 335 358 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
плавлени шлака в кристаллизаторе существенно мен ютс . Исход из названных
проблем, ранее примен лись различные способы производства сталей с TWIP-эффектом.
В документе WO 02/101109 A1 описан способ, согласно которому, за счет повышени концентрации углерода (С?1%) и за счет присадки дополнительных легирующих элементов,
таких как бор, и никель, медь, азот, ниобий, титан, ванадий, фосфор, достигаетс существенное снижение предела текучести и улучшение деформируемости при гор чей и
холодной прокатке. Дл получени такой стали заготовка (сл б, тонкий сл б или полоса)
нагреваетс и с учетом определенных температурных границ подвергаетс гор чей
прокатке и смотке.
В документе EP 1341937 B1 описан способ, при котором сталь, содержаща от 12 до
30% марганца, разливаетс на двухвалковой литейной машине в тонкую полосу толщиной
от 1 до 6 мм, вертикально выход ща из литейного зазора полоса охлаждаетс посредством подачи охлаждающего средства на поверхность полосы и за один проход
прокатываетс до конечной толщины. Общее врем , проход щее между выходом полосы
из литейного зазора и входа в прокатную клеть, составл ет примерно 8 секунд.
Из документа EP 1067203 B1 известен способ получени полосы их сплава Fe-C-Mn, при
котором сначала посредством двухвалковой литейной машины производ т тонкую
стальную полосу с толщиной от 1,5 до 10 мм и со следующим составом: Mn 6-30%, C 0,0011,6, Si?2,5%, Al?6%, Cr?10%, а также неизбежные примеси, полосу обжимают с
коэффициентом обжати 10-60% и затем на одном или нескольких последующих этапах
подвергают гор чей прокатке.
Исход из указанного уровн техники, задачей насто щего изобретени вл етс создание способа и устройства, которые наиболее легко реализуютс и обеспечивают
получение непрерывной разливкой высокомарганцовистых сталей с заданным химическим
составом.
Поставленна задача в части способа решаетс отличительными признаками пункта 1
формулы, согласно которым при последовательных этапах способа сталь дл легких
конструкций, имеющую заданный химический состав с 15-27% марганца, 1-6% алюмини , 16% кремни , 0,8% или менее углерода, и остаток железо и неизбежные примеси:
разливают в заготовку на машине непрерывной разливки тонких сл бов (d?120 мм) с
применением подход щего литейного порошка, который быстро достигает равновеси и
затем не мен ет своих характеристик плавлени , и затем дел т на сл бы;
непосредственно после окончани кристаллизации и разделени заготовки на сл бы
осуществл ют выравнивание температуры сл ба в промежуточной печи, расположенной в
технологической линии;
сл б без промежуточного охлаждени подвергают гор чей прокатке.
При изготовлении тонкого сл ба, например, на CSP литейной машине (CSP производство тонких сл бов) непрерывна заготовка транспортируетс вертикально, по
окончании кристаллизации изгибаетс в горизонтальное направление и делитс на сл бы.
Таким образом, отсутствует проблема с возникновением внутренних трещин. Изготовление
высокопрочной аустенитной стали достигаетс , в отличие от уровн техники, без
перегрузки оборудовани .
Микросегрегаци , котора имеетс в заготовке по окончании кристаллизации, в
значительной мере исчезает благодар диффузии или при прохождении заготовки через
промежуточную печь, например через печь с роликовым подом, или при последующей
прокатке. Макросегрегаци в середине сл ба в достаточной степени устран етс , как и в
случае аустенитной нержавеющей стали при сильном обжатии в прокатном стане.
Преимущественно, при применении печи с роликовым подом в CSP установке, согласно
изобретению, за счет сокращени времени прохождени устран етс существенна сегрегаци легирующих элементов и окисление по границам зерен, что встречаетс при
больших временах нагрева в методических печах традиционной линии дл гор чей
прокатки полосы и ведет к заметным трудност м.
Чтобы использовать способ разливки сталей с TWIP-эффектом дл легких конструкций,
Страница: 5
RU 2 335 358 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
содержащих значительные количества марганца и алюмини , с использованием машины
дл непрерывной разливки тонких сл бов, требуетс применение подход щего литейного
порошка. Такой подход щий литейный порошок обладает, согласно изобретению,
свойством очень быстро достигать равновеси и затем не мен ть свои характеристики
плавлени .
Дл того чтобы, например, уменьшить равновесие реакции восстановлени SiO2
алюминием, растворенным в стали, литейный порошок, согласно изобретению, содержит
повышенное количество Al2O3 более 10%. Дл того, чтобы в состо нии равновеси иметь
большие количества SiO2, альтернативно или дополнительно следует повысить долю SiO2
в литейном порошке, при этом такое повышение следует осуществл ть до значений
основности (соотношение CaO/SiO2) 0,5-0,7.
Так как оксид MnO2 восстанавливаетс алюминием, содержащимс в стали, легче, чем
оксид SiO2, то оксид SiO2 защищен от восстановлени , таким образом, согласно
изобретению, другим меропри тием может вл тьс добавка MnO2 к литейному порошку.
Согласно изобретению в литейном порошке часть оксида SiO2 может быть
заменена оксидом TiO2, который, как и оксид SiO2, вл етс газообразующим, но не
восстанавливаетс алюминием, содержащимс в стали.
Заключительна возможность состоит в снижении в зкости литейного порошка в
кристаллизаторе. К этому расход литейного порошка может повышатьс , за счет чего
повышаетс количество св зываемого Al2O3, так что достигаетс равновесное состо ние
при меньшем содержании оксида алюмини . Снижение в зкости достигаетс присадками к
литейному порошку B2O3 (бората), Na2O и/или Li2O.
Далее на схематическом чертеже представлен способ и установка дл получени гор чекатаной полосы согласно изобретению.
В принципе речь идет о применении известной CSP установки, в которой, согласно
изобретению, рассто ни между отдельными компонентами установки измен ют таким
образом, что способ согласно изобретению осуществл ют так, что непосредственно после
окончани кристаллизации в промежуточной печи осуществл ют усреднение температуры,
и затем сл б без промежуточного охлаждени подвергают гор чей прокатке.
Показанна на чертеже установка состоит из машины 1 дл лить тонких сл бов и
расположенной за ней промежуточной печи 4, в которую подают полученные из
бесконечной заготовки 2 после кристаллизации сл бы 3. За промежуточной печью 4
расположен прокатный стан 5, в котором сл б 3 после усреднени по температуре в
промежуточной печи 4 повергаетс гор чей прокатке в готовую полосу 6, без
промежуточного охлаждени .
Формула изобретени 1. Способ получени гор чекатаной полосы (6) из хорошо деформируемой в холодном
состо нии, высокопрочной аустенитной стали дл легких конструкций с высоким
содержанием марганца (Mn), алюмини (Al) и кремни (Si), а также обладающей
пластичностью, вызванной двойникованием кристаллов- TWIP-эффектом, включающий
разливку стали на машине (1) непрерывной разливки в непрерывную заготовку (2),
разделение ее в сл бы (3) и прокатку до конечной толщины, отличающийс тем, что сталь
имеет химический состав, мас.%:
марганец
15-27
алюминий
1-6
кремний
1-6
углерод
0,8 или менее
железо и
неизбежные примеси
остальное
50
и ее разливают в заготовку толщиной d?120 мм с применением литейного порошка,
затем дел т на сл бы (3), при этом в литейный порошок ввод т минералы-оксиды, которые
обеспечивают снижение скорости восстановлени оксида SiO2 алюминием, содержащимс Страница: 6
CL
RU 2 335 358 C2
5
10
15
в стали и/или снижение концентрации Al2O3 путем снижени в зкости шлака в
кристаллизаторе, непосредственно после окончани кристаллизации и разделени непрерывной заготовки (2) на сл бы (3) осуществл ют выравнивание температуры сл ба
(3) в промежуточной печи (4), расположенной в технологической линии, а затем сл б (3)
без промежуточного охлаждени подвергают гор чей прокатке.
2. Способ по п.1, отличающийс тем, что литейный порошок имеет содержание оксида
Al2O3 более 10%.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийс тем, что литейный порошок имеет повышенное
содержание SiO2 и основность в виде CaO/SiO2, равную 0,5-0,7.
4. Способ по п.1 или 2, отличающийс тем, что литейный порошок содержит MnO2
и/или TiO2.
5. Способ по п.1 или 2, отличающийс тем, что дл снижени в зкости литейный
порошок содержит В2O3 (борат), Na2O и/или Li2O.
6. Способ по п.1 или 2, отличающийс тем, что промежуточной печью (4) вл етс печь
с роликовым подом.
20
25
30
35
40
45
50
Страница: 7
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
1
Размер файла
122 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа